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臭氧发生器阅读:42

臭氧发生器是用于制取臭氧气体(O3)的装置。臭氧易于分解无法储存,需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存),所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水,污水,工业氧化,食品加工和保鲜,医药合成,空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用,也可以通过混合装置和液体混合参与反应。

分类

  臭氧发生器工作原理按臭氧产生的方式划分,臭氧发生器主要有三种:高压放电式、紫外线照射式、电解式。
  高压放电式发生器 该类臭氧发生器是使用一定频率的高压电流制造高压电晕电场,使电场内或电场周围的氧分子发生电化学反应,从而制造臭氧。 这种臭氧发生器具有技术成熟、工作稳定、使用寿命长、臭氧产量大(单机可达1Kg/h)等优点,所以是国内外相关行业使用最广泛的臭氧发生器。 在高压放电式臭氧发生器中又分为以下几种类型:
  1、按发生器的高压电频率划分,有工频(50-60Hz)、中频(400-1000Hz)和高频(>1000Hz)三种。工频发生器由于体积大、功耗高等缺点,已基本退出市场。中、高频发生器具有体积小、功耗低、臭氧产量大等优点,是现在最常用的产品。
  2、按使用的气体原料划分,有氧气型和空气型两种。氧气型通常是由氧气瓶或制氧机供应氧气。空气型通常是使用洁净干燥的压缩空气作为原料。由于臭氧是靠氧气来产生的,而空气中氧气的含量只有21%,所以空气型发生器产生的臭氧浓度相对较低,而瓶装或制氧机的氧气纯度都在90%以上,所以氧气型发生器的臭氧浓度较高。
  3、按冷却方式划分,有水冷型和风冷型。臭氧发生器工作时会产生大量的热能,需要冷却,否则臭氧会因高温而边产生边分解。水冷型发生器冷却效果好,工作稳定,臭氧无衰减,并能长时间连续工作,但结构复杂,成本稍高。风冷型冷却效果不够理想,臭氧衰减明显。总体性能稳定的高性能臭氧发生器通常都是水冷式的。风冷一般只用于臭氧产量较小的中低档臭氧发生器。在选用发生器时,应尽量选用水冷型的。
  4、按介电材料划分,常见的有石英管(玻璃的一种)、陶瓷板、陶瓷管、玻璃管和搪瓷管等几种类型。使用各类介电材料制造的臭氧发生器市场上均有销售,其性能各有不同,玻璃介电体成本低性能稳是人工制造臭氧使用最早的材料之一,但机械强度差。陶瓷和玻璃类似但陶瓷不宜加工特别在大型臭氧机中使用受到限制。搪瓷是一种新型介电材料,介质和电极于一体机械强度高、可精密加工精度较高,在大中型臭氧发生器中广泛使用,但制造成本较高。
  5、按臭氧发生器结构划分,介质阻挡放电式(DBD)和开放式两种。
  6、按臭氧发生器放电室结构划分,管式和板式两种。
  通电
  其反应的化学方程式为3O2====2O3

产品标准

  臭氧发生器应严格按照以下标准设计制造:
  《水处理用臭氧发生器》CJ/T322-2010中华人民共和国城镇建设行业标准,替代《臭氧发生器》CJ/T 3028.1-1994和CJ/T 3028.2-1994《臭氧发生器臭氧浓度、产量、电耗的测量》
  《环境保护产品技术要求 臭氧发生器》HJ/T 264-2006 环境保护总局
  工程标准
  《生活饮用水卫生标准》GB 5749-2006
  《环境空气质量标准》GB 3095-2012
  《建筑给水排水设计规范》GB 50015-2003
  《二次供水设施卫生规范》 GB 17051-1997
  《建筑给水排水及采暖工程施工质量验收规范》GB 50242-2002
  中华人民共和国卫生部《消毒技术规范》
  《食品、药品生产质量管理规范》GB 19303-2010
  《食品、药品卫生微生物学检验 菌落总数测定》GB4789
  药品《GMP验证指南》《药品生产验证指南》
  GB/T4064 电气设备安全设计导则
  GB5083 生产设备安全卫生设计总则
  GB/T13384 机电产品包装通用技术条件
  GB997 环境空气 氮氧化物的测定
  GB/T13384 机电产品包装通用技术条件

注意事项

  1、将设备安装在干燥宽敞的地方,以便于散热和维护;
  2、确保电、气、水进出气管线连接正确;
  3、使用的线路的容量是符合要求的,以确保消除火灾隐患;
  4、高压危险,不要用水冲洗设备。
  5、不能置于变电所附近。
  6、远离高压线。
  7、地面不宜潮湿
  8、设备距四周应有一定的空间(≥300mm)

使用说明

  1、臭氧发生器安装人员必须要经过技术培训才能开机维修;
  2、使用臭氧机杀菌时,严禁工作人员在浓度较高的臭氧环境中上班和工作;
  3、切记设备保养或维修时 处理电源断掉和把臭氧泄气的状态下进行,能够很好的确保人员安全维修;
  4、如有异常,请立即断电或者通知专业的人员进行检修。
  5、合格的专用接地线,安全可靠的接地,禁止安装在氨气易泄露或有发生爆炸危险的危险区
  6、对工艺流程臭氧发生器的应用方法操作人员应知晓,并且能熟练的操作此消毒设备。
  7、如发生臭氧泄漏的情况需要第一时间关闭臭氧发生器,并开启通风设备进行通风处理后,即时退出臭氧发生器使用空间,等空间残余臭氧降至安全范围再进入

注意问题

  臭氧发生器应用于水处理工程等场合时,有很多因素可能影响发生器的效率及其可靠性,因此在设计臭氧发生器应用系统时必须注意下列问题:
  ⑴发生器原料气体绝对不得含烃类、腐蚀性气体和任何其他能在氧/臭氧/电晕环境内发生反应,从而对设备安全造成危害或损坏的物质。
  众所周知,爆炸的三要素是燃料、氧化剂和火种,而臭氧发生器的电晕环境中已存在两项,即氧化剂和火种。因此必须防止在原料气体中含有烃类燃料物质;如果有可能存在烃类物质,必须安装烃类分析仪,以便当烃类浓度接近爆炸下限(LEl)的25%时切断电源。
  碳氟化合物,如特氟隆或冷却剂都可在电晕中分解形成氟,后者能侵蚀玻璃介电材料,可加速介电体损坏。围绕在电晕室外面的循环冷却流体有可能通过密封泄漏并进入电晕空间,结果在介电体表面形成一层漆类,涂层。当发生这种情况时,由于这种涂层降低臭氧生产的效率,介电体必须定期予以清洗。
  另外,原料气还应滤除5μm左右的颗粒,以防止小的干燥剂粉末或其他微粒进入发生器电晕区。以免影响电晕效率。
  ⑵供气压力不能无控制地改变,由于气压影响电晕功率诱导和跨越介电体所加电压,大范围压力变化会使发生器运行不可靠。超出电晕功率范围可造成熔断器或自动断电器断开。超出外加电压峰值还能造成介电体过早失效。
  ⑶臭氧发生器系统设计时,必须能防止大量水进入到发生器内。
  水封供气压缩机用的浮阀或空气干燥器上的凝结水阀阻塞卡住,都会造成发生器电晕室内灌水。电晕室内大量进水可导致电晕集中、高电流密度和局部电介体发热,造成介电体过早失效。即使检测装置在水进入电晕室之前切断电晕电源,水中所含杂质也会沉积在元件表面上,这些杂质必须在继续运行之前予以清除。运行故障或操作错误都能迫使处理出水从臭氧接触池到流至发生器内,至少会造成电晕元件污染或者介电体损坏。此外,系统设计和操作规程必须阻止易燃的腐蚀性气体及从臭氧接触池回流的水蒸气进入发生器内。
  ⑷冷却水的水质要好,防止结垢,以免影响发生器的散热效果。
  二对水冷发生器采说,为使传热表面的结垢最少,冷却水的水质十分重要。结垢会使传热效率降低,从而减少臭氧产量,增加维护费用。在技术上自来水是被优先选择的冷却剂,不过,对大型工业用发生器所需要的耗水量来说,使用自来水经济上毫无吸引力,也许只有发生系统用在水处理厂的情况除外。与自来水水质相反,一般处理后的污水作为冷却水,效果不是很好,因为它容易导致结垢。如果高质量的水或其他流体用在密封的十次冷却回路中,末级热交换器又是专门设计得最少结垢;且便于清洗,而且污水出水还可以作为末级散热使用。为了水费和设备维护费之间的最佳平衡,系统设计时多数采用冷却塔水或热交换器优质饮用水(无悬浮固体、氯化物<5mg/L)。
  ⑸对于气冷却发生器来说,冷却空气必须无潮气、杂质、腐蚀性、气溶胶、油质或导电物质以及可见粉尘。正常情况下,除非处在一个极度多尘的工业大气环境内,空气多半是不需要过滤处理的。

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